【正文】 會引起塔內(nèi)每層板上濃度(組成)和溫度的改變，影響甲醇的質(zhì)量和甲醇的收率，必須通過調(diào)節(jié)，控制塔內(nèi)適宜的溫度，達到新的平衡，在粗甲醇含量和產(chǎn)量確定的條件下，甲醇精餾系統(tǒng)正確的設計十分關(guān)鍵。調(diào)節(jié)后盡可能保持塔釜的加熱量穩(wěn)定，使回流比穩(wěn)定。反之，則增大回流比，在照顧精甲醇質(zhì)量的同時，為保持塔釜溫度，靈敏板溫度可控制略高。其調(diào)節(jié)的依據(jù)是根據(jù)塔的負荷和精甲醇的質(zhì)量。一般情況下，～2倍。（2）回流比回流比對精餾塔操作影響很大，直接關(guān)系著塔內(nèi)各層扳上的物料濃度的改變和溫度的分布。 甲醇精餾工藝的四塔流程 影響精餾操作的因素與調(diào)節(jié)（1）進料狀態(tài)[7]精餾塔的進料(含水甲醇):當進料狀況發(fā)生變化(回流比、塔頂精餾產(chǎn)物的組成固定)時，這直接影響到提餾段回流量的改變，進料板的位置也隨著改變，將引起理論板數(shù)和精餾段、提餾段塔板數(shù)分配的改變。粗甲醇經(jīng)換熱后進入預精餾塔，脫除輕組分后(主要為不凝氣、二甲醚等)，塔底甲醇及高沸點組分加壓后進入加壓精餾塔；加壓精餾塔頂?shù)臍庀噙M入冷凝蒸發(fā)器，利用加壓精餾塔和常壓精餾塔塔頂、塔底的溫差，為常壓塔塔底提供熱源，同時對加壓塔塔頂氣相冷凝。三塔流程（）的主要特點是，加壓塔塔頂冷凝潛熱用作常壓塔塔釜再沸器的熱源，這樣既節(jié)省加熱蒸汽，還節(jié)省冷卻水，達到節(jié)能的目的。加壓塔操作壓力為57bar(G)，塔頂甲醇蒸氣全凝后，部分作為回流經(jīng)回流泵返回塔頂，其余作為精甲醇產(chǎn)品送產(chǎn)品儲槽，塔底含水甲醇則進常壓塔。主精餾塔操作壓力稍高于預精餾塔，但也可以認為是常壓操作，塔頂?shù)玫骄状籍a(chǎn)品，塔底含微量甲醇及其它重組分的水送往水處理系統(tǒng)（）。為了提高預精餾塔后甲醇的穩(wěn)定性，并盡可能回收甲醇，塔頂采用兩級冷凝。粗甲醇塔中部加料口送入，輕組分由塔頂排出，高沸點的重組分在進料板以下若塔板處引出，水從塔底排出，產(chǎn)品甲醇在塔頂以下若干塊塔板引出。 典型的工藝流程甲醇精餾產(chǎn)生工藝有多種，分為單塔精餾，雙塔精餾，三塔精餾與四塔精餾[4]。其底部的出料被加到主塔的中間入料板上，主塔頂部出粗甲醇，底部出廢液，下部側(cè)線出雜醇[3]。 甲醇精餾流程發(fā)展 工藝流程概述常規(guī)甲醇精制流程可以分為兩大部分，第一部分是預精餾部分，另一部分是主精餾部分。這對石油化工原料的多樣化，面對石油資源日漸枯竭對能源結(jié)構(gòu)的改變，具有重要意義。甲醇加一氧化碳加氫可以合成乙醇。例如甲醇可以裂解制氫，用于燃料電池，日益引人注目。易燃燒，其蒸汽能和空氣形成爆炸性混合物，～%(體積) [2]。甲醇能和水以任意比互溶，但不形成共沸物，能和多數(shù)常用的有機溶劑(乙醇、乙醚、丙酮、苯等)混溶，并形成恒沸混合物。本論文的研究目標是：甲醇精餾工段進行初步設計（1）通過熱力學原理對甲醇精餾工段的工藝流程進行選擇，進行物料衡算和能量衡算；（3）根據(jù)換熱器的熱力計算、流動計算、結(jié)構(gòu)計算和強度設計，對換熱器進行合理的選型；（4）利用Auto CAD軟件，繪制甲醇精餾工段的物料流程圖、帶控制點的工藝流程圖、冷卻器的設備圖、。因此，對甲醇精餾工藝作系統(tǒng)的研究對于甲醇精餾系統(tǒng)的合理設計、通過設備改造和調(diào)整工藝來降低甲醇精餾的能耗、提高甲醇產(chǎn)品質(zhì)量和收率有突出的現(xiàn)實意義。根據(jù)甲醇質(zhì)量要求不同，甲醇精餾可分為一塔流程、雙塔流程和三塔流程。在確定粗甲醇精餾的工藝流程時，應對生產(chǎn)過程中能耗、自動化程度、精甲醇質(zhì)量要求等進行綜合考慮，合理選擇適當?shù)木s方法。化學處理主要用堿破壞在精餾過程中難以分離的雜質(zhì)，并調(diào)節(jié)pH。第一章 文獻綜述粗甲醇中含有多種有機雜質(zhì)和水分，需要精制。對于甲醇工業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。現(xiàn)本文通過查閱國內(nèi)外文獻和實際生產(chǎn)中的工藝資料，利用流程模擬軟件，使用專有的物性熱力學包模擬計算了四塔甲醇精餾工藝流程，并和實際的工藝數(shù)據(jù)進行了對比，同時對常規(guī)甲醇精餾工藝的不同流程的設計參數(shù)和操作參數(shù)進行了總結(jié)和分析，提出了甲醇精餾系統(tǒng)的工藝設計原則和設備設計原則。同時，國內(nèi)甲醇產(chǎn)能的擴張很迅速，但是目前新項目設計還是沿襲以往設計為主、沒有足夠的甲醇精餾系統(tǒng)設計應用理論研究基礎(chǔ)。應用流程模擬軟件，對工藝流程進行模擬，則很容易實現(xiàn)對流程的考察，可以改進工藝流程布置，優(yōu)化工藝操作參數(shù)，只要選擇的模型及熱力學方法適當，模擬結(jié)果是相當可靠的，可以用來指導生產(chǎn)，或者為裝置改造以及新裝置的設計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。精餾投資約占項目總投資的30%40%。甲醇精餾工藝對整個甲醇生產(chǎn)流程的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量、能源消耗與原料消耗、環(huán)境保護都有重大影響。關(guān)鍵詞：甲醇精餾，Aspen Plus模擬，換熱器計算，設備選型目 錄摘 要 II前 言 I第一章 文獻綜述 6 6 6 6 甲醇的簡介 6 甲醇精餾流程發(fā)展 7 工藝流程概述 7 典型的工藝流程 7 影響精餾操作的因素與調(diào)節(jié) 10 第二章 甲醇精餾工段物料衡算 11 甲醇精餾原理 11 預精餾塔的作用 11 加堿對甲醇精餾的改善 11 萃取精餾在甲醇精餾中的應用 12 回流比的選擇 12 四塔精餾工段工藝的物料衡算 12 甲醇精餾工段物料衡算任務 12 甲醇精餾工段物料衡算計算原理[18] 13 甲醇精餾工段物料衡算 13 第三章 常壓塔冷卻器的設計 18 18 [18] 18 18 工藝結(jié)構(gòu)尺寸 19 20 21 21 確定折流擋板形狀和尺寸 25 波形膨脹節(jié) 25 設備主要附件的選擇[17] 25 接管及法蘭的選型 25 左管板的選型 27 換熱管的選擇 28 左管箱短節(jié)的選擇 28 左管箱封頭的選擇 28 左管箱隔板的選擇 29 左管箱法蘭和密封墊片的選型 29 右管板 29 右管箱設計 29 鞍座的選型 30 設計結(jié)果一覽表 30 第四章 結(jié)論 31 參考文獻 32 致 謝 33 前 言甲醇是重要的有機基本產(chǎn)品，用途非常廣泛。 本文的研究對象是四塔甲醇精餾工藝，與傳統(tǒng)工藝相比新工藝能夠節(jié)約能量，節(jié)約軟水；但是同時新工藝增加了系統(tǒng)的藕合程度，加強了塔之間的關(guān)聯(lián)性，提高了系統(tǒng)對于進料波動的響應的復雜性，給控制帶來了很大的難題。陜西能源職業(yè)技術(shù)學院課程設計40萬噸煤制甲醇精餾工藝設計 學生姓名： 指導老師： 李秉昌 專 業(yè)：應用化工技術(shù) 系 部： 地質(zhì)測量系摘 要甲醇是煤化工中非常重要的有機產(chǎn)品，在甲醇合成工業(yè)生產(chǎn)過程中，粗甲醇的精制不僅是決定甲醇產(chǎn)品質(zhì)量的重要工序，而且也是影響甲醇生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素之一。換熱器是化工生產(chǎn)中重要的通用熱工設備之一，管殼式換熱器以其結(jié)構(gòu)簡單、牢固、操作彈性大等特點被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)中。為了能夠?qū)崿F(xiàn)新工藝的工業(yè)應用，對新工藝進行詳細的研究。甲醇的產(chǎn)品質(zhì)量、能耗指標是甲醇精餾系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。精餾過程占總能耗的很大部分，甲醇生產(chǎn)能耗其中約60%就用于精餾過程。要研究和開發(fā)一種新工藝，傳統(tǒng)的方法是先進行實驗，再經(jīng)過小試、中試、工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)等等逐級放大的過程，周期長，投資大。國內(nèi)一些甲醇生產(chǎn)裝置，甲醇精餾能耗較高、產(chǎn)品收率較低、甚至一些裝置的甲醇產(chǎn)品質(zhì)量較差。因此，對甲醇精餾工藝作系統(tǒng)的研究對于甲醇精餾系統(tǒng)的合理設計、通過設備改造和調(diào)整工藝來降低甲醇精餾的能耗、提高甲醇產(chǎn)品質(zhì)量和收率有突出的現(xiàn)實意義。在此基礎(chǔ)之上對于甲醇精餾系統(tǒng)提出了新的改進流程和全新流程的開發(fā)。由于本人水平有限，文章中有不妥之處還望老師批評指正。精制過程包括精餾與化學處理。精餾主要是除去易揮發(fā)組分，如二甲醚、以及難以揮發(fā)的組分、高級醇、水等[1]。甲醇精餾過程